[发明专利]蚀刻液浓度控制方法

说明书

技术领域

本发明是指一种浓度控制方法，尤指一种蚀刻液浓度控制方法。

背景技术

利用酸性或碱性溶液的湿式蚀刻法，在当前电子产品的制造过程中已经成为相当普遍的制造方式，其应用于包括显示器面板、半导体、电路板等技术领域。由于采用蚀刻法必须要维持蚀刻液浓度在一定的范围内不产生过大变动，才能确保蚀刻速率的稳定，使制品品质能获得控制。因此，蚀刻液浓度的控制方法成为制造过程中不可或缺的关键技术。

常用的浓度控制方法，例如台湾专利证书号I297517，是在固定时间间隔内将蚀刻液采样进行浓度分析，然后比对两次分析所得到蚀刻液浓度的变化量后，补充一定量的酸碱药液，使蚀刻液浓度维持稳定。但这种方法却有缺点尚待克服，例如：

(一)初始蚀刻液的浓度不易控制。开始进行蚀刻时，蚀刻液的浓度优选要先调整到适当浓度。而常用技术只能根据两次测量结果，将蚀刻液浓度补充至“上次测量浓度”，但如果上次测量浓度不是初始的适当浓度，那么就算补充药液也永远无法补充到适当浓度。

(二)补充药液的管路所造成的补酸延迟因素未考虑进去。本领域技术人员应当知道，蚀刻液容易使管路产生阻塞导致流动速度受影响，连带造成补药的误差，且管路的长度也会影响补药的速度。尽管常用技术采用预估蚀刻液消耗速率来补充药液，试图防止补药误差，但实际运用上因其浓度控制方式过于简单，依旧无法达到稳定控酸的目的。因此更容易发生补充不足或过多的状况，难以达到稳定补药的要求。

上述这些问题点，都使蚀刻液浓度控制要耗费相当时间与成本却无法提高产品品质。因此，发明一种更精确的蚀刻液浓度控制方法，在本领域已属刻不容缓。

发明内容

申请人鉴于已有技术中所产生的缺失，经过悉心试验与研究，并本着锲而不舍的精神，终得出本发明“蚀刻液浓度控制方法”，能够克服上述缺点，以下是本发明的简要说明。

本发明的发明人在反复思考后提出本发明的蚀刻液浓度控制方法。当依本发明所揭示的方法进行蚀刻液的浓度控制时，需要在制造过程中持续测量蚀刻液浓度，然后根据测量的浓度值与使用者期望的理想浓度值的差异，进行积分、微分以及比例化等计算方式得到酸碱药液的补充量以进行补药维持蚀刻液浓度。由于本发明随时监控浓度变化，且能随浓度变化状况调整计算公式的相关参数，因此能即时提供回馈控制信息，使药液准确且持续地补充，维持蚀刻液浓度的稳定。本发明具有提高生产效率与产品品质的优点。

根据本发明的构想，提出一种蚀刻液浓度控制方法，包括下列步骤：设定蚀刻液的目标浓度值；测量该蚀刻液得到测量浓度值；根据该目标浓度值与该测量浓度值，而计算出差值；比例化该差值而得比例值；比例化该差值的时间积分值而得比例积分值；比例化该差值的时间微分值而得比例微分值；以及根据该比例值、该比例积分值及该比例微分值，补充该蚀刻液浓度至该目标浓度值。

优选地，本发明所提供的蚀刻液浓度控制方法，还包含采用离子层析法、滴定法以及光谱分析法中的任一种方式测量蚀刻液浓度。

优选地，本发明所提供的蚀刻液浓度控制方法，其中所述滴定法用微泵(micropump)自所述蚀刻液中抽取蚀刻液样本。

优选地，本发明所提供的蚀刻液浓度控制方法，还包含从醇中选出稀释液，以稀释所述蚀刻液样本。

优选地，所述醇包括乙二醇、丙二醇、甘油和异丙醇等醇类。

优选地，本发明所提供的蚀刻液浓度控制方法，还包含当所述时间微分值落入第一范围内时，则该比例积分值是零。

优选地，本发明所提供的蚀刻液浓度控制方法，还包含当所述时间微分值落入第二范围内时，则该比例微分值是零。

优选地，本发明所提供的蚀刻液浓度控制方法，还包含当所述时间微分值落入第三范围内时，则该比例微分值是负值。

优选地，本发明所提供的蚀刻液浓度控制方法，其中所述蚀刻液是酸或碱。

优选地，所述酸可以是盐酸、氢氟酸、硝酸、醋酸、磷酸、或硫酸等酸或其混合物。所述碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾、或氨等碱或其混合物。

优选地，本发明所提供的蚀刻液浓度控制方法，还包含当所述目标浓度值大于所述测量浓度值时，则根据所述差值增加所述蚀刻液浓度至所述目标浓度值。

优选地，本发明所提供的蚀刻液浓度控制方法，还包含当所述目标浓度值小于所述测量浓度值时，则根据所述差值减少所述蚀刻液浓度至所述目标浓度值。